生产金属铅的方法技术

本发明专利技术公开了提供了一种生产金属铅的方法。该方法包括：采用氯化物处理硫化铅获得氯化铅；对结晶干燥后的氯化铅进行熔盐电解生产得到金属铅。应用本发明专利技术的技术方案，先采用湿法处理硫化铅，获得中间产品氯化铅，再采用熔盐电解的方式进行处理，由于熔盐体系是一种离子导体，扩散速度快，浓差极化程度小，可以提高电流密度，从而提高电解过程效率，并提高产品纯度。

【技术实现步骤摘要】
生产金属铅的方法
本专利技术涉及金属提炼
，具体而言，涉及一种生产金属铅的方法。
技术介绍
铅是一种对人体健康有害的重金属，近几十年来，防控铅冶炼对环境造成污染的要求逐渐严格，以致于铅冶炼的环境成本逐年增高。火法炼铅工艺已有新技术取得产业化应用：如德国鲁奇的QSL法、意大利的Kivcet法以及澳大利亚的ISA法。我国同期展开了底吹炼铅半工业试验，并于本世纪初在国内广为应用。虽然较传统鼓风炉方法进步很大，但仍存在问题，达不到≤50ug/m3Pb的排放标准。另外，铅与其他金属的不同，硫酸铅不溶于水，因此铅的浸出不能用铜、镍、钴、锌等常用成熟的硫酸体系进行浸出，虽然可以用现行湿法工艺中基于氯化物水溶液，采用锌置换的方式，或采用硅氟酸体系进行电解湿法炼铅，从而减少铅尘及铅蒸汽对大气的污染程度，但是湿法电解回收铅效率较低。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种生产金属铅的方法，以解决现有技术中生产金属铅造成空气污染或铅回收效率低的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种生产金属铅的方法。该方法包括：采用氯化物处理硫化铅获得氯化铅；对结晶干燥后的氯化铅进行熔盐电解生产得到金属铅。进一步地，采用氯化物处理硫化铅包括：将硫化铅原料采用氯化铁体系进行氧化浸出处理，处理过程中通入氧气，控制反应温度为20～150℃，反应时间为0.5～5h，氯化铁用量系数为1～1.8。进一步地，将硫化铅原料采用氯化铁体系进行氧化浸出处理后还包括对氧化浸出反应液进行浮选或过滤，得到滤液和滤渣。进一步地，将滤液降温冷却，析出氯化铅固体，过滤洗涤、干燥得到氯化铅，剩余液体为氯化亚铁溶液。进一步地，熔盐电解的熔盐电解体系包括选自由LiCl、NaCl、KCl、CsCl、MgCl2和CaCl2组成的组中的一种或多种。进一步地，熔盐电解的阴极和阳极通入直流电，阴极为熔点高于铅的金属，阳极为石墨。进一步地，阴极为钨或钼。进一步地，熔盐电解的温度为400～900℃，阴极的电流密度控制在0.1～10A/cm2。进一步地，该生产金属铅的方法还包括：将氯化亚铁溶液进行氧化处理，采用盐酸控制盐酸浓度为10-50g/L，控制反应温度为20～180℃，加入氧化剂，氧分压控制在2～10bar，将二价铁全部氧化成三价铁，返回采用氯化物处理硫化铅的步骤中使用。进一步地，氧化剂为双氧水、氧气或氯气；优选的，氯气为电解产生的氯气；优选的，电解产生的氯气用于硫化铅的氧化浸出。应用本专利技术的技术方案，先采用湿法处理硫化铅，获得中间产品氯化铅，再采用熔盐电解的方式进行处理，由于熔盐体系是一种离子导体，扩散速度快，浓差极化程度小，可以提高电流密度，从而提高电解过程效率，并提高产品纯度。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术一实施方式的生产金属铅的流程示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。针对现有技术中生产金属铅造成空气污染或铅回收效率低的技术问题，本专利技术提出了以下列技术方案。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种生产金属铅的方法。该方法包括采用氯化物处理硫化铅获得氯化铅；对结晶干燥后的氯化铅进行熔盐电解生产得到金属铅。应用本专利技术的技术方案，先采用湿法处理硫化铅，获得中间产品氯化铅，再采用熔盐电解的方式进行处理，由于熔盐体系是一种离子导体，扩散速度快，浓差极化程度小，可以提高电流密度，从而提高电解过程效率，并提高产品纯度。优选的，采用氯化物处理硫化铅包括：将硫化铅原料采用氯化铁体系进行氧化浸出处理，处理过程中通入氧气，控制反应温度为20～150℃，反应时间为0.5～5h，氯化铁用量系数为1～1.8，其中，当用量系数是1时候，用量是与化学反应方程式摩尔比一致，当为1.8时是过量了80％。采用此种处理方法浸出效率高，浸出率高，将铅转化到氯化物体系中，为氯化物熔盐电解体系准备原料。另外，电解产生的氯气也可以用于硫化铅的氧化浸出，能够实现物质的循环利用，降低生产成本。在本专利技术一典型的实施方式中，将硫化铅原料采用氯化铁体系进行氧化浸出处理后还包括对氧化浸出反应液进行浮选或过滤，得到滤液和滤渣，其中，滤渣为硫磺，将滤液降温冷却，析出氯化铅固体，过滤洗涤、干燥得到氯化铅，剩余液体为氯化亚铁溶液。优选的，熔盐电解的熔盐电解体系包括选自由LiCl、NaCl、KCl、CsCl、MgCl2和CaCl2组成的组中的一种或多种。熔盐电解的阴极和阳极通入直流电，阴极为熔点高于铅的金属，例如钨或钼；阳极为石墨。优选的，熔盐电解的温度为400～900℃，在此温度范围内可以让铅熔化形成液态铅，熔盐体系为液态，若温度高于900℃，则能耗较高，氯化物挥发多，不利于工业化生产。阴极的电流密度控制在0.1～10A/cm2，在此电流密度范围内，不会因电流过高导致阴极极化严重，氯化物体系中碱金属离子放电形成金属，污染铅，又能保证较高的生产效率。优选的，方法还包括：将氯化亚铁溶液进行氧化处理，采用盐酸控制盐酸浓度为10-50g/L，控制反应温度为20～180℃，例如30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃或170℃，加入氧化剂，氧分压控制在2～10bar，将二价铁全部氧化成三价铁，返回采用氯化物处理硫化铅的步骤中使用，降低生产成本。其中，氧化剂为双氧水或氧气氧化剂为双氧水、氧气或氯气；优选的，所述氯气为电解产生的氯气；这些氧化剂的使用不会引入其他的杂质，简化生产流程，提高生产效率，降低生产成本。在本专利技术一典型的实施方式中，相关反应方程式如下：PbS+2FeCl3→PbCl2+2FeCl2+S4FeCl2+O2(g)+4HCl＝4FeCl3+2H2O下面将结合实施例进一步说明本专利技术的有益效果。实施例1参见图1所示的流程，将硫化铅进行加压氧化浸出，加入三氯化铁溶液，三氯化铁用量系数为1.1，控制反应温度为120℃，时间为2h。反应后液进行浮选或过滤，滤渣为硫磺。反应后液降温冷却，析出氯化铅固体，过滤洗涤并干燥。氯化铅去熔盐电解，熔盐体系是NaCl-KCl，阴极阳极通入直流电，阴极为钼，阳极为石墨棒，阴极析出液态铅，阳极析出氯气，氯气进行尾气收集，电解温度控制在700℃，阴极电流密度控制在3A/cm2。过滤后获得氯化亚铁溶液，采用氧化处理，采用盐酸控制盐酸浓度为50g/L，控制反应温度为150℃，加入氧化剂氧气，氧分压控制在4bar，将二价铁全部氧化成三价铁，返回硫化铅加压氧化浸出步骤循环使用。在本实施例中，铅总回收率为98.5％，电流效率为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产金属铅的方法，其特征在于，包括：/n采用氯化物处理硫化铅获得氯化铅；/n对结晶干燥后的氯化铅进行熔盐电解生产得到金属铅。/n

【技术特征摘要】
1.一种生产金属铅的方法，其特征在于，包括：
采用氯化物处理硫化铅获得氯化铅；
对结晶干燥后的氯化铅进行熔盐电解生产得到金属铅。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用氯化物处理硫化铅包括：将硫化铅原料采用氯化铁体系进行氧化浸出处理，处理过程中通入氧气，控制反应温度为20～150℃，反应时间为0.5～5h，氯化铁用量系数为1～1.8。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将硫化铅原料采用氯化铁体系进行氧化浸出处理后还包括对氧化浸出反应液进行浮选或过滤，得到滤液和滤渣。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述滤液降温冷却，析出氯化铅固体，过滤洗涤、干燥得到氯化铅，剩余液体为氯化亚铁溶液。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔盐电解的熔盐电解体系包括选自由LiCl、NaCl、KCl、CsCl、MgCl2和CaCl2组成的组中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宁磊，刘苏宁，李诺，曹敏，丁剑，林洁媛，刘国，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11